種質(zhì)資源收集時(shí)所選用的材料,有的為枝條,有的是種子,還有的是苗木,也可能是其它器官或繁殖體。這要根據種類(lèi)和品種、收集時(shí)間和地點(diǎn)等因素而定。如果收集的材料為種子,則要求種子成熟、充實(shí)、飽滿(mǎn)、具有高度的生活力;如果收集的材料為枝條,則要求采用長(cháng)勢中等、強壯的枝條,剪去枝條基部和頂部不充實(shí)的芽,并要用當地的砧木嫁接繁殖;如果是苗木等繁殖體,要附合其規律和質(zhì)量等的要求,以保證收集的成功。
資源收集的數量,要根據樹(shù)種生長(cháng)習性和營(yíng)養面積的大小,繁殖的難易,保存的數量來(lái)確定,為了對收集的材料進(jìn)行選擇、整理,收集的材料原則上應適當多些。
資源的收集工作必須有專(zhuān)人負責,并詳細記載資源名稱(chēng)、收集地點(diǎn)和日期,收集人名稱(chēng)、苗木繁殖年月等項。在收集到種苗或材料后,應立刻進(jìn)行檢疫和消毒,防止霉爛和干枯。
(一)當地種質(zhì)資源的收集
當地的優(yōu)良品種或品系,對當地的自然條件有很大的適應性,并有一些突出的優(yōu)點(diǎn)(如抗性或耐性強等),這類(lèi)資源較好收集,往往不存在鑒定或生態(tài)適應性等問(wèn)題,只要采用適當的材料(夏芽、帶根的壓條、插條、萌蘗、休眠接穗等無(wú)性系或種子)就地保存即可。但在收集時(shí)要根據種質(zhì)庫的容量等條件選擇有代表性的種質(zhì)進(jìn)行收集。
(二)野生種質(zhì)資源的收集
為了獲取一個(gè)屬內全部的有利基因,必須收集這個(gè)屬內每個(gè)種的野生植物單株,這些植物往往不能直接食用,但具有許多栽培品種缺乏的抗病、抗蟲(chóng)、抗旱、抗澇、抗寒等抗性遺傳基因,多數可作砧木或作為具有潛在利用價(jià)值的種質(zhì)進(jìn)行收集。
這類(lèi)種質(zhì)資源的收集時(shí)間以花期或果實(shí)成熟期為宜,因此期能對種質(zhì)資源的花的類(lèi)型,開(kāi)花結果習性,果實(shí)經(jīng)濟性狀等進(jìn)行鑒定和收集標本。
收集這類(lèi)種質(zhì)時(shí)應注意某些特定性狀、特別是經(jīng)濟性狀和抗性。如早熟、矮化習性、抗病蟲(chóng)害性能以及耐不同土壤條件、耐寒及耐熱能力等。收集區域應注重種類(lèi)豐富的遺傳多樣性中心和經(jīng)常出現某些特異性狀的地區,并盡量收集地理分布、生態(tài)分布比較廣泛的野生群體,特別是在惡劣的氣候條件下依然生存的植株。
(三)外地種質(zhì)資源的收集
科學(xué)地引進(jìn)外地種質(zhì)資源,可以豐富本地的資源,是收集落葉果樹(shù)種質(zhì)資源的一條重要途徑。如我國從國外引進(jìn)的蘋(píng)果、葡萄、核桃等現已在我國大面積栽培,并成為重要的果樹(shù)樹(shù)種。外地種質(zhì)資源是指從國內外其它地區引入的果樹(shù)種質(zhì)資源,包括簡(jiǎn)單引種和馴化引種,這類(lèi)種質(zhì)資源的收集比較復雜,收集時(shí)要進(jìn)行調查與生態(tài)對比分析,然后再確定是引入種子還是無(wú)性繁殖體,一般來(lái)講,馴化引種必須收集種子,簡(jiǎn)單引種可引進(jìn)接穗或無(wú)性繁殖材料。
1.外地種質(zhì)資源收集前的考察和研究
外地種質(zhì)資源在收集前,要對生態(tài)型、個(gè)別生態(tài)因子等進(jìn)行考察和研究。因為同一生態(tài)的品種群,多數屬于在相似的自然環(huán)境和栽培條件下形成的,因此在生育期、抗逆性和適應性等方面具有相似的特點(diǎn)。總體上講,同一生態(tài)地區、不同產(chǎn)地的品種或種在氣候適應上具有較多的共性,相互進(jìn)行種質(zhì)收集比不同生態(tài)型地區間進(jìn)行收集成功的可能性大。
個(gè)別生態(tài)因子的研究包括溫度、日照、降水和濕度、土壤理化特性和其它生態(tài)因子,這些生態(tài)因子在“南樹(shù)北移”或“北樹(shù)南移”時(shí),往往有某一種生態(tài)因子成為主導因子,如在“南樹(shù)北移”時(shí)極端最低溫度和冬季旬平均氣溫可能成為主要限制因子,在種質(zhì)收集時(shí)一定要注意對此進(jìn)行詳細研究。
除對上述生態(tài)因子進(jìn)行研究分析外,還應對收集品種的起源與分布、適應性相近品種在本地區的表現、前人收集實(shí)踐的經(jīng)驗教訓等進(jìn)行研究。對一些抗性種質(zhì)的收集,可以從病蟲(chóng)害經(jīng)常發(fā)生的地區收集抗性類(lèi)型。
2.外地種質(zhì)的收集方法
(1)可通過(guò)調查收集,或通信郵寄進(jìn)行,也可通過(guò)國內、國際間的學(xué)術(shù)訪(fǎng)問(wèn)、學(xué)術(shù)交流的機會(huì )收集,收集的數量不宜多(3—5株)。
(2)收集時(shí)一定要嚴格遵守檢疫和編號登記制度,特別收集抗病蟲(chóng)種質(zhì)時(shí),千萬(wàn)不要把病、蟲(chóng)的繁殖體一同帶進(jìn),否則后果不堪設想。
(3)收集后的外地種質(zhì)要進(jìn)行中間繁殖,多點(diǎn)試驗,再進(jìn)行大規模推廣。
(4)對生態(tài)適應型以外的種質(zhì)收集,宜采用種子(大量)多代連續馴化和逐代遷移馴化法進(jìn)行逐步收集。
有目標地匯集種質(zhì)資源,是資源研究工作內容之一。收集可以通過(guò)普查、專(zhuān)類(lèi)收集、國內征集、國際交換等途徑進(jìn)行。收集后的種質(zhì)資源要置于適當條件下保存。
引種是收集種質(zhì)資源的一條重要途徑,一些國家長(cháng)期堅持國外引種頗見(jiàn)成效。美國從1776年起即開(kāi)展有組織的國外引種,僅1839~1979年就引入各種作物的種質(zhì)資源43.8萬(wàn)余份。蘇聯(lián)全蘇作物栽培研究所,在20世紀60年代中期至70年代中期,考察了50多個(gè)國家,獲得各種作物的品種資源13萬(wàn)份。
收集的特點(diǎn)和范圍
種質(zhì)資源的收集具有廣泛性和長(cháng)期性的特點(diǎn)。以收集種質(zhì)資源為目標的引種、與引入良種用于生產(chǎn)不盡相同。種質(zhì)資源的收集,無(wú)論從目的或范圍來(lái)說(shuō)都更為廣泛,著(zhù)眼于為培育質(zhì)量更高的新品種提供充分的物質(zhì)基礎。收集的范圍包括栽培品種中當前栽培和過(guò)去栽培的品種;地方品種,近緣野生種、野生種,以及具有潛在利用價(jià)值的類(lèi)型,雜交優(yōu)系,芽變系等等。種質(zhì)資源的收集是一項經(jīng)常性的工作。為充分發(fā)掘有用的種質(zhì)資源,提高收集的效果,要了解它的起源、傳播及分布:預測生產(chǎn)和育種實(shí)踐對種質(zhì)資源的需求。
收集的方法
種質(zhì)資源收集工作之前要做好充分準備,了解情況,制定計劃,避免盲目性。收集的過(guò)程中要按資源調查和引種的要求,填寫(xiě)調查項目記載表。對資源的名稱(chēng)、特性、產(chǎn)地、立地條件等詳加記載,同時(shí)應攝影并采集標本。
果樹(shù)種質(zhì)資源可供收集的材料有接穗、插條;苗木,根蘗,以及種子等。不論收集苗木、枝條或種子,都必須保證純正和具有正常的生活力。收集的時(shí)間應在一年當中適宜繁殖的時(shí)期進(jìn)行。一般以冬季引入苗木或休眠枝條,經(jīng)短期貯存后,春季進(jìn)行栽植或高接。夏季引入接穗,由于氣溫高,包裝及長(cháng)途運輸不便,芽接后影響成活。在自然條件發(fā)生特殊變化的年份,提供了在特定的環(huán)境條件下收集某些特殊類(lèi)型的可能性。如在病害發(fā)生嚴重的年份收集抗病類(lèi)型;在冬季嚴寒的年份收集抗寒類(lèi)型等等。
收集后的工作
資源收集之后,要隔離繁殖,經(jīng)觀(guān)察若干年后才能入圃保存。從國外引入的種質(zhì)資源,更要嚴格檢疫,經(jīng)檢疫后再進(jìn)行隔離試種或高接觀(guān)察,防止危險病蟲(chóng)傳入蔓延。
種質(zhì)資源的登記
引入種質(zhì)資源的編號、登記工作十分重要。編號應按統一規定。中國習慣于采用引入年份加引入順序的編號方法。美國從1898年起對從國外引入的各種作物,不分種類(lèi)統一編植物引種號(Plant Introduction Number),簡(jiǎn)稱(chēng)P.I.Nu.編號。日本采用永久編號法,不同作物按種類(lèi)編號,以六位數字表示;科、屬、種各用兩位數表示。同一作物按品種編號,也采用六位數字,前兩位數代表從何處引入,后四位數為品種編號。從保存名單的編號上,就可以看出該資源材料的分類(lèi)地位和引入地區。除編號之外,還要在特制的資源引種卡片上進(jìn)行登記,記載資源的編號、收集途徑和時(shí)間、檢疫情況、繁殖及保存情況等有關(guān)內容。歐、美許多國家早已采用電腦貯存資料,80年代以來(lái),中國發(fā)展也很快,電腦存貯,便于查詢(xún)、利用和交流。
日本田中長(cháng)三郎博士在其《果樹(shù)分類(lèi)學(xué)》中,以種為基本單位,認為全世界所有的果樹(shù)種類(lèi)(包括原生種和栽培種,也包括砧木和野生果樹(shù))多達2792種(另有110個(gè)變種),分屬于134科,659屬,其中比較重要的有300個(gè)種,包括約18科140個(gè)種(變種)的落葉果樹(shù),其中主要栽培、面積和產(chǎn)量最大的有蘋(píng)果、梨、桃和葡萄。
俞德浚先生在《中國果樹(shù)分類(lèi)學(xué)》一書(shū)中指出,初步統計,中國共有果樹(shù)分屬59科,158屬,670余種。其中尤以薔薇科、蕓香科、葡萄科、鼠李科、無(wú)患子科、桑科等種類(lèi)最多,經(jīng)濟價(jià)值也最高。
果樹(shù)分類(lèi)的方法多種多樣,包括植物學(xué)分類(lèi)、園藝學(xué)分類(lèi)或果樹(shù)栽培學(xué)分類(lèi)等等,在此我們略作介紹。 1.植物學(xué)分類(lèi) 依據自然分類(lèi)系統(或稱(chēng)系統發(fā)育分類(lèi))將果樹(shù)植物分類(lèi),即按界(Kingdom)、門(mén)(Phylum)、綱(Glass)、亞綱(Subclass)、科(Family)、屬(Genus)、種(Species)的梯級結構順次進(jìn)行的分類(lèi)體系。
如西府海棠按植物學(xué)分類(lèi)可表達為植物界(Plants)、種子植物(Spermatophyta)、被子植物(Angiospermae)、雙子葉植物(Diotyledone)、薔薇科(Rosaceae)、蘋(píng)果屬(Malus)、西府海棠(micromalus)。此分類(lèi)方法對果樹(shù)植物的系統發(fā)育、資源開(kāi)發(fā)利用、砧木和授粉樹(shù)的選擇及品種改良等有重要的參考價(jià)值。
2.園藝學(xué)分類(lèi) 分類(lèi)方法很多,最簡(jiǎn)單地是將果樹(shù)分為水果和堅果兩大類(lèi);按葉生長(cháng)分為落葉果樹(shù)和常綠果樹(shù)兩類(lèi);按果樹(shù)的生長(cháng)習性分為喬木果樹(shù)、灌木果樹(shù)、藤本果樹(shù)和多年生草本果樹(shù)四類(lèi);按果樹(shù)植物適宜栽培氣候條件分為熱帶果樹(shù)、亞熱帶果樹(shù)和溫帶果樹(shù)三類(lèi)等等。 3.果樹(shù)栽培學(xué)分類(lèi) 對果樹(shù)的命名原則,在此也略作介紹。
根據國際植物命名法則對果樹(shù)植物進(jìn)行命名。法則主要原則為:①一種植物只能有一個(gè)合法的拉丁學(xué)名;②拉丁學(xué)名采用雙名制,即一個(gè)屬名和一個(gè)種名。
屬名在前,種名在后;③屬名用名詞,首字大寫(xiě)。種名用形容詞,首字小寫(xiě);④植物的全部種名應包括種名命名者的姓氏,放在種名之后,首字大寫(xiě);⑤合法的學(xué)名必須附有正式發(fā)表的拉丁文描寫(xiě);⑥若一種植物已有兩種或更多的學(xué)名時(shí),只有最早且不違背命名法則的為合法名稱(chēng)。
果樹(shù)栽培學(xué)上,根據果樹(shù)的生物學(xué)特性相近似、栽培管理措施大體相似的原則,按下述三個(gè)依據分類(lèi)(表2-4-1) 表2-4-1 果樹(shù)種類(lèi)的果樹(shù)栽培學(xué)分類(lèi) 表2-4-1 果樹(shù)種類(lèi)的果樹(shù)栽培學(xué)分類(lèi)(續)-1 4.按來(lái)源分類(lèi) (1)本地種質(zhì)資源 是指在當地的自然條件和栽培條件下,經(jīng)過(guò)長(cháng)期的培育和選擇獲得的果樹(shù)品種或類(lèi)型。這類(lèi)種質(zhì)資源往往對自然條件有較高適應性、抗逆性,既可直接利用,也可通過(guò)改良加以利用,或是作為育種的重要原始種質(zhì)材料。
(2)外地種質(zhì)資源 是指從國內外其它地區引入的果樹(shù)品種和類(lèi)型。正確地選擇和利用外地種質(zhì)資源,可以豐富本地的落葉果樹(shù)種質(zhì)資源。
(3)野生種質(zhì)資源 是指自然野生的、未經(jīng)人們栽培的野生果樹(shù)。這類(lèi)種質(zhì)資源具有豐富的抗性基因,但經(jīng)濟性狀較差,食用品質(zhì)低劣,往往是用作砧木的重要資源或育種工作中目的基因的攜帶者。
(4)人工創(chuàng )造的種質(zhì)資源 是指應用雜交、誘變等方法所獲得的種質(zhì)資源。因為在現有資源類(lèi)型中,并不是經(jīng)常有符合我們需要的綜合性狀,只從自然種質(zhì)資源中進(jìn)行選擇,常得不到滿(mǎn)意的結果,這就需要人工去創(chuàng )造,以期能得到基因重組和基因突變所產(chǎn)生的優(yōu)良生物學(xué)特性和經(jīng)濟性狀的新類(lèi)型或品種。
有目標地匯集種質(zhì)資源,是資源研究工作內容之一。
收集可以通過(guò)普查、專(zhuān)類(lèi)收集、國內征集、國際交換等途徑進(jìn)行。收集后的種質(zhì)資源要置于適當條件下保存。
引種是收集種質(zhì)資源的一條重要途徑,一些國家長(cháng)期堅持國外引種頗見(jiàn)成效。美國從1776年起即開(kāi)展有組織的國外引種,僅1839~1979年就引入各種作物的種質(zhì)資源43.8萬(wàn)余份。
蘇聯(lián)全蘇作物栽培研究所,在20世紀60年代中期至70年代中期,考察了50多個(gè)國家,獲得各種作物的品種資源13萬(wàn)份。收集的特點(diǎn)和范圍種質(zhì)資源的收集具有廣泛性和長(cháng)期性的特點(diǎn)。
以收集種質(zhì)資源為目標的引種、與引入良種用于生產(chǎn)不盡相同。種質(zhì)資源的收集,無(wú)論從目的或范圍來(lái)說(shuō)都更為廣泛,著(zhù)眼于為培育質(zhì)量更高的新品種提供充分的物質(zhì)基礎。
收集的范圍包括栽培品種中當前栽培和過(guò)去栽培的品種;地方品種,近緣野生種、野生種,以及具有潛在利用價(jià)值的類(lèi)型,雜交優(yōu)系,芽變系等等。種質(zhì)資源的收集是一項經(jīng)常性的工作。
為充分發(fā)掘有用的種質(zhì)資源,提高收集的效果,要了解它的起源、傳播及分布:預測生產(chǎn)和育種實(shí)踐對種質(zhì)資源的需求。收集的方法種質(zhì)資源收集工作之前要做好充分準備,了解情況,制定計劃,避免盲目性。
收集的過(guò)程中要按資源調查和引種的要求,填寫(xiě)調查項目記載表。對資源的名稱(chēng)、特性、產(chǎn)地、立地條件等詳加記載,同時(shí)應攝影并采集標本。
果樹(shù)種質(zhì)資源可供收集的材料有接穗、插條;苗木,根蘗,以及種子等。不論收集苗木、枝條或種子,都必須保證純正和具有正常的生活力。
收集的時(shí)間應在一年當中適宜繁殖的時(shí)期進(jìn)行。一般以冬季引入苗木或休眠枝條,經(jīng)短期貯存后,春季進(jìn)行栽植或高接。
夏季引入接穗,由于氣溫高,包裝及長(cháng)途運輸不便,芽接后影響成活。在自然條件發(fā)生特殊變化的年份,提供了在特定的環(huán)境條件下收集某些特殊類(lèi)型的可能性。
如在病害發(fā)生嚴重的年份收集抗病類(lèi)型;在冬季嚴寒的年份收集抗寒類(lèi)型等等。收集后的工作資源收集之后,要隔離繁殖,經(jīng)觀(guān)察若干年后才能入圃保存。
從國外引入的種質(zhì)資源,更要嚴格檢疫,經(jīng)檢疫后再進(jìn)行隔離試種或高接觀(guān)察,防止危險病蟲(chóng)傳入蔓延。種質(zhì)資源的登記引入種質(zhì)資源的編號、登記工作十分重要。
編號應按統一規定。中國習慣于采用引入年份加引入順序的編號方法。
美國從1898年起對從國外引入的各種作物,不分種類(lèi)統一編植物引種號(Plant Introduction Number),簡(jiǎn)稱(chēng)P.I.Nu.編號。日本采用永久編號法,不同作物按種類(lèi)編號,以六位數字表示;科、屬、種各用兩位數表示。
同一作物按品種編號,也采用六位數字,前兩位數代表從何處引入,后四位數為品種編號。從保存名單的編號上,就可以看出該資源材料的分類(lèi)地位和引入地區。
除編號之外,還要在特制的資源引種卡片上進(jìn)行登記,記載資源的編號、收集途徑和時(shí)間、檢疫情況、繁殖及保存情況等有關(guān)內容。歐、美許多國家早已采用電腦貯存資料,80年代以來(lái),中國發(fā)展也很快,電腦存貯,便于查詢(xún)、利用和交流。
從我國玉米雜交育種的歷史分析,玉米種質(zhì)資源的利用途徑主要有:1.利用農家品種選育一環(huán)系
如旅28、獲白、甸11、塘四平頭等,地方品種的生態(tài)適應性很強,選育的自交系及組配的雜交組合抗逆性亦強,如耐貧瘠、耐陰濕、耐旱、耐低溫等,因此地方品種選系仍是今后不可忽視的途徑。
2.利用雜交種選育二環(huán)系
如自330、二南24、吉63等,由于這種方法易對親本的某些性狀進(jìn)行改良,且會(huì )較快地獲得穩定的自交系,用于組配新組合,因而得到廣泛應用。
3.利用改良群體或綜合種選育自交系
如綜31、D729、遼輪814、東46等,可拓寬我國玉米生產(chǎn)上利用的種質(zhì)資源的遺傳基礎,增強玉米的抗逆能力。
4.利用回交轉育法獲得改良自交系
本法可根據現有自交系中存在的不足,有針對性地對某一性狀進(jìn)行改良,見(jiàn)效快。
5.利用引進(jìn)資源或野生資源改良現有自交系
通過(guò)導入熱帶、亞熱帶種質(zhì)及野生資源對我國溫帶種質(zhì)進(jìn)行改良,進(jìn)一步拓寬我國玉米種質(zhì)基礎。
6.直接引入國外自交系
如Mo17、B73、C103、M14、Oh43等,這些自交系可直接利用,也可用于適應性改良。
(1)建立了系統化的水稻種質(zhì)資源遺傳多樣性保護技術(shù)。從研究水稻種質(zhì)資源核心種質(zhì)入手,提出并驗證了核心種質(zhì)分層構建指標,構建核心種質(zhì)并用于資源引進(jìn)與保護中;根據有利性狀地理分布和等位酶、SSR多樣性的時(shí)空變化特點(diǎn),明確重點(diǎn)引進(jìn)地區與目標,收集引進(jìn)水稻資源75 106份;通過(guò)比較異質(zhì)種質(zhì)SSR位點(diǎn)的動(dòng)態(tài)變化,提出150個(gè)單株的適宜繁殖群體和等穗法的收獲方式,建立繁殖更新程序,保證水稻種質(zhì)的遺傳完整性,從而形成系統化的多樣性保護技術(shù)。
(2)建立了標準化的水稻種質(zhì)資源測試技術(shù)。在杭州市、海南省、貴陽(yáng)市、南京市進(jìn)行多年多點(diǎn)鑒定評價(jià),研究不同性狀表達程度的分布和變異特征,分析形態(tài)性狀與分子性狀間的相關(guān)性,確定水稻種質(zhì)資源性狀分級范圍,合作制訂國家標準和種質(zhì)資源描述規范,填補了國內水稻新品種特異性、一致性和穩定性測試標準的空白;鑒定評價(jià)2.5萬(wàn)余份水稻種質(zhì),新增資源信息86萬(wàn)余條,完善了國家資源數據庫。
(3)發(fā)掘了一些重要的新基因、新資源。多點(diǎn)多菌株多種接種方法,發(fā)掘紋枯病抗源1份,并定位了4個(gè)紋枯病抗性QTLs;通過(guò)標準化的鑒定評價(jià),獲得一批抗性、氮磷高效利用資源,定位了11個(gè)耐旱性、7個(gè)氮高效和2個(gè)褐飛虱抗性QTLs;創(chuàng )制野栽新種質(zhì),創(chuàng )新種質(zhì)獲品種權1項,發(fā)掘出19個(gè)優(yōu)異親本資源并成功應用于育種實(shí)踐中,其中密陽(yáng)83等10個(gè)種質(zhì)已成為核心親本發(fā)揮了重要作用。
(4)建立水稻資源共享平臺,社會(huì )經(jīng)濟效益顯著(zhù)。向全國水稻研究單位免費提供標準化的資源評價(jià)數據和針對性的種質(zhì)實(shí)物35 463份次。利用這些具詳盡評價(jià)數據的種質(zhì)材料,引種單位在Nature發(fā)表論文1篇、Nature Genetics發(fā)表論文4篇,育成品種37個(gè),累計推廣應用6 274萬(wàn)畝、農民增收25.1億元。
種質(zhì)資源也就是育種工作中所要利用的那些原始材料,它包括野生,半野生和栽培的植物類(lèi)型. 種質(zhì)資源是育種工作的物質(zhì)基礎.確定的育種目標要得到實(shí)現,首先就決定于掌握相關(guān)的種質(zhì)資源的多少. 主要工作有:一,種質(zhì)資源的收集. 種質(zhì)資源的收集,有直接考察收集,交換和轉引等.考察收集種質(zhì)資源的主要記載項目有:1,來(lái)源和一般情況;2,形態(tài)牲;3,生物學(xué)特性;4,繁殖與栽培方法.5,經(jīng)濟性狀.二,種質(zhì)資源的保存 1,自然保存.指通過(guò)保護某一植物所在的自然生態(tài)環(huán)境來(lái)保存植物資源.尤其對稀有和瀕危物種,首先就是保護它們賴(lài)以生存的自然環(huán)境. 2,人工保存.對于栽培種或其近緣種,還需利用現代化的栽植技術(shù)和貯藏技術(shù)進(jìn)行人工保存.人工保存又包括種植保存與貯藏保存兩種方法.三,種質(zhì)資源的研究 為了對收集的資源有較全面的了解,必須對其基本必性狀進(jìn)行有針對性的研究,才能有效地利用這些資源. 1,分類(lèi)學(xué)性狀的研究. 搞清植物資源的分類(lèi)學(xué)地位,了解其所屬分類(lèi)單位的基本特點(diǎn),原始材料親緣關(guān)系.,直接關(guān)系到雜交親本的選擇及雜交方法的確定. 2,生態(tài)學(xué)的研究. 生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境關(guān)系的學(xué)科.所謂生態(tài)型,是同一物種長(cháng)期以來(lái)由于生長(cháng)在不同的生態(tài)環(huán)境中,使它們在受遺傳性控制的形態(tài)特征,生理機制和適應性等方面造成差別.雜交后代對未來(lái)推廣地區生態(tài)條件的適應能力,在很大程度上決定于親本的生態(tài)習性.相差懸殊的生態(tài)型之間進(jìn)行雜交,常常使雜種具有較大的遺傳變異性和旺盛的生活力. 3,經(jīng)濟性狀的研究 經(jīng)濟性狀是指具有經(jīng)濟效益的性狀.它包括產(chǎn)品的品質(zhì),生產(chǎn)率和產(chǎn)量等.應根據不同產(chǎn)品的特性而進(jìn)行. 4,物候期的研究. 物候期又稱(chēng)物候階段.它包括發(fā)芽,生長(cháng),現蕾,開(kāi)花,結實(shí),種子(果實(shí))成熟,落葉休眠等生長(cháng)發(fā)育階段. 5,抗性特點(diǎn)的研究 包括抗寒性,抗旱性,耐熱性,耐濕性,耐鹽堿性等. 6,適應能力的研究. 四,品種和品種分類(lèi). 概念;品種是人類(lèi)為滿(mǎn)足自己的需要選育的具有一定經(jīng)濟價(jià)值,具有比較穩定的遺傳特性,適應一定的自然和栽培條件的產(chǎn)物,它是一個(gè)經(jīng)濟學(xué)和栽培學(xué)的的概念,不是植物分類(lèi)學(xué)上的最小單位,品種特性有些對植物本身并不一定有利,如過(guò)分碩大過(guò)份重瓣的花,具有觀(guān)賞價(jià)值,但對植物本身不僅過(guò)分消耗養分,而且不利于結實(shí). 品種的分類(lèi);是在詳細研究各品種在進(jìn)化中的內在聯(lián)系的基礎上,不僅將品種歸納為若干個(gè)類(lèi)別,而且根據這些類(lèi)別的實(shí)際進(jìn)化關(guān)系,親緣關(guān)系遠近或發(fā)生先后排列成一個(gè)品種進(jìn)化系統,從而表示出進(jìn)化的主流和方向.(引自)。
1.栽植保存即將整個(gè)果樹(shù)植株在原地(就地保存)或遷移栽植到一定的圃地(遷地保存)中保存的方法。
栽植保存是目前最常用、最可靠的保存果樹(shù)種質(zhì)資源的方法,是由果樹(shù)這一多年生的異質(zhì)型個(gè)體,且以營(yíng)養繁殖為主要繁殖方法等特點(diǎn)所決定的。但由于該法占地大、投資高、工作繁重,故該法不是最理想的方法。
用栽植保存法保存的果樹(shù)種質(zhì)資源的數量依樹(shù)種和品種而定。一般言,喬木果樹(shù)每一品種栽植保存3—5株,灌木和藤木果樹(shù)6—8株,草本果樹(shù)20—25株,珍貴資源應適當增加株數。
栽植保存的果樹(shù)種質(zhì)資源一經(jīng)定植,就應結合當地具體條件進(jìn)行管理,盡可能滿(mǎn)足不同樹(shù)種和品種生長(cháng)發(fā)育的要求,以使資源植物良好生長(cháng),充分表現其本身性狀和特性。2.種子保存即在適宜條件下,用果樹(shù)植物的種子來(lái)作為保存其種質(zhì)的材料。
種子保存簡(jiǎn)便易行,經(jīng)濟實(shí)用。在對野生果樹(shù)、實(shí)生砧木、無(wú)融合生殖類(lèi)型、一些實(shí)生繁殖的桃、杏、核桃、板栗等種質(zhì)資源的保存上有一定的意義。
但是,以下幾方面的原因限制了種子保存:①大多數栽培果樹(shù)用種子繁殖,其后代變異性很大,不能保持種質(zhì)穩定性;②保存種子的條件是降低種子含水量,而后在低溫下貯存。大多數作物的種子含水量可降低至6%—8%,而一些果樹(shù)(板栗、核桃、山核桃、柿、榛等)的種子在失水較多的情況下,生活力迅速下降,甚至死亡。
這些果樹(shù)的種子含水量必須保持在12%—31%以上才能維持活性。故用種子保存在目前還較困難。
3.花粉保存即在適宜條件下,以果樹(shù)植物的花粉作為保存其種質(zhì)的材料來(lái)加以保存的方法。花粉保存經(jīng)濟、簡(jiǎn)便,尤其在果樹(shù)品種改良方面有特殊意義。
但花粉貯存的年限較短,即使屬于花粉壽命較長(cháng)的薔薇科蘋(píng)果屬,其花粉貯存的最長(cháng)期限是在-2℃下貯存9年(后澤和澀川,1951)。近年來(lái),用超低溫法或冷凍干燥法保存果樹(shù)花粉的研究(如蘋(píng)果花粉在-190℃液態(tài)空氣中貯存2年后與新鮮花粉相似,桃花粉在-20℃貯存9年活力仍很高等)很令人鼓舞,有望取得突破。
此外,花粉為單倍性的單細胞,在保存過(guò)程中有遺傳變異的潛在可能,而且,目前還存在將花粉重組為原來(lái)二倍體植株等的技術(shù)難題。4.營(yíng)養體保存休眠期的果樹(shù)枝條或插穗在低溫保濕(-2—2℃,相對濕度96%—98%)條件下可以短期貯藏,避免營(yíng)養體失水,并延長(cháng)休眠期,保證再生長(cháng)的適宜生理狀態(tài)。
在一定條件(如低溫保濕、液態(tài)冷凍)下有選擇地長(cháng)期(至少10年)保存經(jīng)過(guò)很好鑒定、保持遺傳完整性材料的場(chǎng)所稱(chēng)為營(yíng)養系庫。營(yíng)養體保存或營(yíng)養系庫是果樹(shù)種質(zhì)資源保存的理想方法,其經(jīng)濟簡(jiǎn)便,更重要的是保存的種質(zhì)具有個(gè)體的全部遺傳特性。
但該法目前因技術(shù)原因尚未達到實(shí)用階段。據報道,帶根或不帶根的薔薇科果樹(shù)木質(zhì)化枝條,在-1℃下可以保存1年。
蘋(píng)果枝條經(jīng)預備冷凍、漸冷卻至-40℃,在置于液態(tài)氮(-70—-90℃)中凍結保存,經(jīng)溶解后嫁接,成活率可達80%,且接芽生長(cháng)良好。因此,有必要對保存材料的選擇、保存條件、保存材料的再繁殖等進(jìn)行深入研究,以使該方法早日應用于果樹(shù)種質(zhì)資源的保存中。
對幾種主要落葉果樹(shù)的種質(zhì),分別用種子、花粉、營(yíng)養體(接穗)保存的效果比較如表2-3-7所示。表2-3-7 果樹(shù)不同種質(zhì)材料的保存效果比較引自《果樹(shù)育種學(xué)》,1992,沈德緒主編。
5.分生組織保存應用組織培養技術(shù),對果樹(shù)植物的分生組織進(jìn)行繁殖保存,以保存果樹(shù)種質(zhì)資源的方法。分生組織保存具有占空間少、保存份數多、維持費用低、繁殖速度快、可育無(wú)病毒材料、繁殖材料能表現出原品種或種質(zhì)的遺傳特性等優(yōu)點(diǎn),因而是理想的保存果樹(shù)種質(zhì)資源的方法。
Galzy(1969)對葡萄莖尖組織培養的研究表明,在2m2的面積上可以保存800個(gè)葡萄品系的6個(gè)重復,每年轉一次,已保存了15年以上。而在田間種植保存同樣數量的材料,需占地1ha。
用分生組織保存果樹(shù)種質(zhì)資源顯示出了廣闊的前景,但目前仍有一些技術(shù)問(wèn)題尚需解決,且用分生組織培養是否發(fā)生部分遺傳變異的問(wèn)題也應深入研究,并予以解決。
棗樹(shù)種質(zhì)資源的收集①原則一是必須根據收集的目的和要求,單位的具體條件, 確定收集的范圍和數量,收集應在調査之后或結合調查,有計劃、有步驟、有針對性、分期分批地進(jìn)行。
二是收集方式要不拘形式, 可根據所得資料赴現場(chǎng)收集,也可托人代為收集,還可以結合資源 調査進(jìn)行收集。 不管采取哪種方式都必須細致周到地做好登記和 核對,做到清楚無(wú)誤,沒(méi)有遺漏,并做好分類(lèi)。
對于新的有價(jià)值的 材料要不斷予以補充。三是種苗的收集要遵守種苗調撥制度,搞 好檢疫。
所收集的材料要可靠、典型、質(zhì)量高、具有正常生命力。 四是收集范圍應由近及遠,并根據需要和重要性逐步進(jìn)行。
②收集方法無(wú)論采用哪種收集方式,收集到的材料都應及 時(shí)登記。登記項目為:編號、種類(lèi)、類(lèi)型、收集人姓名、收集地的自 然條件,如海拔髙度、經(jīng)緯度、溫度(年、月的平均溫度,最高最低溫 度)、雨量(年降水量及其分布)、無(wú)霜期(初霜、終霜期)、土壤及地 勢等,收集的材料在當地的主要生物學(xué)特性和經(jīng)濟性狀(樹(shù)性、適 應性、抗逆性、產(chǎn)量、品質(zhì)、成熟期和貯藏性、用途等),主要優(yōu)缺點(diǎn), 基本評價(jià)和發(fā)展利用意見(jiàn)等。
收集種質(zhì)資源材料的種類(lèi)根據保存方法的不同,可以是苗木, 也可以是枝、芽等無(wú)性繁殖材料,但必須具有代表性和高度的生命力。收集到的種質(zhì)材料在正式保存之前要妥善處理,如苗木要假 植,接穗要冷藏。
收集材料的最佳時(shí)期應在繁殖的最適期。種質(zhì) 資源的收集工作應始終由專(zhuān)人負責,做好從收集地鑒定、運輸、繁 殖到定植或其他正式保存前的一系列工作,以防差錯或遺漏。
收 集的材料如果是種苗,應在收集到后i即檢疫和消毒,并注意防止 標簽散失和苗木干枯。棗樹(shù)每類(lèi)種質(zhì)收集的數量依據收集材料的種類(lèi)、特性和保存 條件而定,當種質(zhì)材料變異大、保存場(chǎng)地和資金充足時(shí),要盡可能 多收集一些;反之則少收集一些,但至少每個(gè)品種要種植保存5? 10株。
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